(57)【要約】【課題】デバイス部実装構造体の製造効率、及び、製造容易性を高めることができるデバイス部保持基板、及び、該デバイス部保持基板を用いたデバイス部実装構造体の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】デバイス部３を実装基板１１に接合させるためのデバイス部保持基板１であって、フレーム部２と、複数のデバイス部３と、複数の弾性部４とを備え、各弾性部４は、フレーム部２に対してフレーム部２の法線方向に各デバイス部３が変位可能に各デバイス部３をそれぞれ支持し、各弾性部４は、各デバイス部３を実装基板１１に接合させた後、フレーム部２を実装基板１１から離間させることによって破断を生じる破断部５を具備し、破断部５は、各デバイス部３と実装基板１１との接合力よりも小さな破断荷重となるように設計されていることを特徴とするデバイス部保持基板１を提供する。【選択図】図１
2010165820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイス部を実装基板に接合させるためのデバイス部保持基板であって、
フレーム部と、
複数の前記デバイス部と、
複数の弾性部とを備え、
前記各弾性部は、前記フレーム部に対して前記フレーム部の法線方向に前記各デバイス部が変位可能に前記各デバイス部をそれぞれ支持し、
前記各弾性部は、前記各デバイス部を前記実装基板に接合させた後、前記フレーム部を前記実装基板から離間させることによって破断を生じる破断部を具備し、
前記破断部は、前記各デバイス部と前記実装基板との接合力よりも小さな破断荷重となるように設計されていることを特徴とするデバイス部保持基板。
【請求項２】
前記破断部は、前記各弾性部の前記デバイス部側の端部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のデバイス部保持基板。
【請求項３】
前記弾性部の前記破断部を挟むように、前記各デバイス部から延出される延出部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイス部保持基板。
【請求項４】
ウエハを加工して、請求項１から３の何れか１項に記載のデバイス部保持基板を作製する基板作製工程と、
前記基板作製工程において作製された前記デバイス部保持基板が備える前記各デバイス部を実装基板に接合させる接合工程と、
前記接合工程において前記各デバイス部が接合された前記実装基板から前記フレーム部を離間させることによって、前記各弾性部の前記破断部を破断させる破断工程とを含むことを特徴とするデバイス部実装構造体の製造方法。
【請求項５】
前記接合工程における前記各デバイス部と前記実装基板との接合は、前記フレーム部に対して前記フレーム部の法線方向に前記実装基板に向けて前記各デバイス部を変位させた状態で行うことを特徴とする請求項４に記載のデバイス部実装構造体の製造方法。
【請求項６】
前記基板作製工程において、複数のウエハをそれぞれ加工して、互いに異なる種類のデバイス部を備える複数の前記デバイス部保持基板を作製し、
前記基板作製工程において作製された前記デバイス部保持基板毎に前記接合工程及び前記破断工程を行うことを特徴とする請求項４に記載のデバイス部実装構造体の製造方法。
【請求項７】
前記接合工程の前に行われる接合阻害工程であって、前記フレーム部と前記実装基板との接合を阻害する処理を前記フレーム部又は前記実装基板に施す接合阻害工程を含むことを特徴とする請求項４から６の何れか１項に記載のデバイス部実装構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス部実装構造体の製造に用いられるデバイス部保持基板、及び、該デバイス部保持基板を用いたデバイス部実装構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷重センサや加速度センサ等のデバイス部と、該デバイス部が実装されるチップ基板とを備えるチップ構造体が知られている。チップ構造体は、特許文献１及び２に開示されたデバイス部実装構造体から作製することができる。デバイス部実装構造体は、複数のデバイス部と、該複数のデバイス部が実装される実装基板とを備える。このデバイス部実装構造体を分割することによりデバイス部実装構造体からチップ構造体を製造することができる。
【０００３】
デバイス部実装構造体は、例えば、予め作製した複数のデバイス部を１つずつ実装基板に実装することにより製造することができる。しかし、この製造方法では、１つのデバイス部を実装基板に実装する度に、デバイス部と実装基板との位置合わせが必要であり、製造効率が悪いという問題がある。
【０００４】
デバイス部実装構造体を効率良く製造可能な方法として、デバイス部の実装基板への実装に、特許文献３及び４に開示された薄膜技術を用いる方法が考えられる。この薄膜技術は、複数の薄膜を実装基板上に積層することによって、複数の薄膜から構成されるデバイス部を実装基板上に作製する技術である。この薄膜技術を用いて、複数のデバイス部を実装基板に実装する場合には、まず、図１０（ａ）に示すように、実装基板１００と異なる基板１０１に、複数（ここでは３つとする）の各デバイス部Ａ、Ｂ、Ｃを構成する１〜ｎ層目までの各層の薄膜ａ１、ｂ１、ｃ１、ａ２、ｂ２、ｃ２…ａｎ、ｂｎ、ｃｎを形成する。そして、図１０（ｂ）に示すように、各デバイス部Ａ、Ｂ、Ｃを構成する１層目の薄膜ａ１、ｂ１、ｃ１を実装基板１００に転写する。次に、図１０（ｃ）に示すように、各デバイス部Ａ、Ｂ、Ｃを構成する２層目の薄膜ａ２、ｂ２、ｃ２を、１層目の薄膜ａ１、ｂ１、ｃ１に転写する。図１０（ｄ）に示すように、このような転写を繰り返すことにより、各デバイス部Ａ、Ｂ、Ｃを構成する全ての薄膜が実装基板１００上に積層され、デバイス部Ａ、Ｂ、Ｃが実装基板１００上に作製される。即ち、実装基板１００に複数のデバイスＡ、Ｂ、Ｃが実装される。これによりデバイス部実装構造体が製造される。
【０００５】
このような薄膜技術を用いた場合、図１０（ｂ）〜（ｄ）に示すように、各層の薄膜を実装基板１００に転写する度に、各デバイス部Ａ、Ｂ、Ｃを構成する各層の薄膜と実装基板１００との位置合わせを行う必要がある。各デバイス部Ａ、Ｂ、Ｃを構成する各層の薄膜は、同一の基板１０１に形成されているため、該基板１０１と実装基板１００との位置合わせを１回行うことで、各デバイス部Ａ、Ｂ、Ｃを構成する各層の薄膜と実装基板１００との位置合わせを行うことができる。このため、このような薄膜技術を用いた場合、デバイス部を構成する薄膜の数と同じ回数の位置合わせだけで、複数のデバイス部を実装基板に実装することができる。従って、実装基板に実装するデバイス部の数を、デバイス部を構成する薄膜の数より多くすれば、実装基板に実装するデバイス部の数より位置合わせの回数が少なくなり、デバイス部を１つずつ実装基板に実装する方法に比べて、デバイス部実装構造体を効率良く製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２８７６号
【特許文献２】特開２００７−３５９１２号
【特許文献３】特開２０００−２１８７０４号
【特許文献４】特開２００６−６２０１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、荷重センサや加速度センサなどは、構成が複雑なため、薄膜を積層することにより作製することが困難である。このため、上述の薄膜技術を用いてデバイス部実装構造体を製造する場合、デバイス部自体の作製が困難なために、デバイス部実装構造体の製造が困難になる場合がある。
【０００８】
本発明は、デバイス部実装構造体の製造効率、及び、製造容易性を高めることができるデバイス部保持基板、及び、該デバイス部保持基板を用いたデバイス部実装構造体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、デバイス部を実装基板に接合させるためのデバイス部保持基板であって、フレーム部と、複数の前記デバイス部と、複数の弾性部とを備え、前記各弾性部は、前記フレーム部に対して前記フレーム部の法線方向に前記各デバイス部が変位可能に前記各デバイス部をそれぞれ支持し、前記各弾性部は、前記各デバイス部を前記実装基板に接合させた後、前記フレーム部を前記実装基板から離間させることによって破断を生じる破断部を具備し、前記破断部は、前記各デバイス部と前記実装基板との接合力よりも小さな破断荷重となるように設計されていることを特徴とするデバイス部保持基板を提供する。
【００１０】
本発明に係るデバイス部保持基板によれば、下記のように複数のデバイス部を実装基板に実装することができる。まず、デバイス部保持基板が備える複数の各デバイス部を実装基板に接合させる。次に、該実装基板からデバイス部保持基板が備えるフレーム部を離間させる。各デバイス部は実装基板に接合しているため、実装基板からフレーム部を離間させても、各デバイス部は実装基板から離間しない。このため、実装基板からフレーム部を離間させることにより、フレーム部に対してフレーム部の法線方向に各デバイス部が変位可能に各デバイス部をそれぞれ支持する各弾性部に引張荷重が掛かる。各弾性部は、破断部を具備している。破断部は、各デバイス部と実装基板との接合力よりも小さな破断荷重となるように設計されている。尚、本発明においては、各デバイス部が単数の弾性部によって支持される構成と、複数の弾性部によって支持される構成との何れの構成も採用できる。それぞれの構成が採用された場合における、前述した記載、即ち、破断部は、各デバイス部と実装基板との接合力よりも小さな破断荷重となるように設計されているとは、次のことを意味する。各デバイス部が単数の弾性部によって支持される構成が採用された場合は、各弾性部が具備する破断部の破断荷重が各デバイス部と実装基板との接合力よりも小さくなるように設計されていることを意味する。一方、各デバイス部が複数の弾性部によって支持される構成が採用された場合は、同一のデバイス部を支持する複数の弾性部が具備する破断部の破断荷重の合計が当該複数の弾性部によって支持されるデバイス部と実装基板との接合力よりも小さくなるように設計されていることを意味する。破断部の破断荷重がこのように設計されていることにより、実装基板からフレーム部を離間させると、各デバイス部が実装基板に接合した状態で、各弾性部の破断部が破断し、各デバイス部がフレーム部から分離して、複数のデバイス部が実装基板に実装される。
【００１１】
以上のように複数のデバイス部を実装基板に実装する場合、複数の各デバイス部を実装基板に接合させる際に、各デバイス部と実装基板との位置合わせを行う必要がある。複数の各デバイス部は同一のデバイス部保持基板に備えられるため、デバイス部保持基板と実装基板との位置合わせを１回行うことによって、複数の各デバイス部と実装基板との位置合わせを行うことができる。このため、本発明に係るデバイス保持基板によれば、複数のデバイス部を１つずつ実装基板に実装する場合や薄膜技術を用いてデバイス部を実装基板に実装する場合に比べて、位置合わせの回数が少なく、デバイス部実装構造体を効率良く製造することができる。
【００１２】
また、本発明に係るデバイス部保持基板は、作製方法が特に限定されるものでなく、デバイス部保持基板が備えるデバイス部は、公知のＭＥＭＳ技術等を用いてウエハを加工することによって作製することができる。このため、薄膜技術により作製が困難な荷重センサや加速度センサがデバイス部として採用される場合であっても、デバイス部自体の作製が困難なために、デバイス部実装構造体の製造が困難になることを回避することができる。
【００１３】
以上のことから、本発明に係るデバイス保持基板は、デバイス部実装構造体の製造効率、及び、製造容易性を高めることができる。
【００１４】
好ましくは、前記破断部は、前記各弾性部の前記デバイス部側の端部に設けられる構成とされる。
【００１５】
かかる好ましい構成によれば、各破断部は、各弾性部のデバイス部側の端部に設けられている。このため、上述のように、複数の各デバイス部を実装基板に接合させ、該実装基板からフレーム部を離間させた際には、各弾性部はデバイス部側の端部で破断する。各弾性部がデバイス部側の端部で破断することにより、実装基板に実装された各デバイス部に弾性部が残ることを防ぐことができる。よって、かかる好ましい構成によれば、デバイス部に残った弾性部によりデバイス部実装構造体の搬送に支障が生じたり、弾性部が何らかの部材と接触することによって、デバイス部に応力が加わってデバイス部が正常に作動しなくなったりすることを防止することができる。    
【００１６】
また、好ましくは、前記弾性部の前記破断部を挟むように、前記各デバイス部から延出される延出部を備える構成とされる。
【００１７】
換言すれば、かかる好ましい構成においては、破断部が延出部によって挟まれている。このため、破断部が破断した際に、破断部の破片が飛散することが延出部によって防止される。よって、かかる好ましい構成によれば、破断部の破片により、実装基板や該実装基板に実装されたデバイス部が損傷したり、破断部の破片が実装基板上やデバイス部上に散乱することによりデバイス部が正常に作動しなくなったりすることを防ぐことができる。
【００１８】
本発明は、ウエハを加工して、請求項１から３の何れか１項に記載のデバイス部保持基板を作製する基板作製工程と、前記基板作製工程において作製された前記デバイス部保持基板が備える前記各デバイス部を実装基板に接合させる接合工程と、前記接合工程において前記各デバイス部が接合された前記実装基板から前記フレーム部を離間させることによって、前記各弾性部の前記破断部を破断させる破断工程とを含むことを特徴とするデバイス部実装構造体の製造方法（以下、適宜「本発明に係る製造方法」という。）を提供することもできる。
【００１９】
本発明に係る製造方法では、基板作製工程において、ウエハを加工して本発明に係るデバイス部保持基板を作製する。このため、本発明に係る製造方法においては、例えば、公知のＭＥＭＳ技術等を用いてウエハを加工することにより、ウエハからデバイス部保持基板を作製することができる。よって、薄膜技術により作製が困難な荷重センサや加速度センサがデバイス部として採用される場合であっても、デバイス部自体の作製が困難であるために、デバイス部実装構造体の製造が困難となることを回避することができる。また、本発明に係る製造方法によれば、上記において説明した方法（本発明に係るデバイス部保持基板が備える複数のデバイス部を実装基板に実装する方法）と同様の方法で、複数のデバイス部が実装基板に実装される。従って、本発明に係る製造方法によれば、デバイス部保持基板と実装基板との位置合わせを１回行うことによって、複数の各デバイス部と実装基板との位置合わせを行うことができるため、本発明に係る製造方法は、デバイス部実装構造体を効率良く製造することができる。
【００２０】
以上のことから、本発明に係る製造方法は、デバイス部実装構造体を効率良く、且つ、容易に製造することができる。
【００２１】
好ましくは、前記接合工程における前記各デバイス部と前記実装基板との接合は、前記フレーム部に対して前記フレーム部の法線方向に前記実装基板に向けて前記各デバイス部を変位させた状態で行なわれる。
【００２２】
かかる好ましい製造方法によれば、各デバイス部と実装基板との接合が、フレーム部に対してフレーム部の法線方向に実装基板に向けて各デバイス部を変位させた状態で行なわれるため、実装基板のデバイス部が実装される部位のみが凹んでいても、該部位にデバイス部を接合させることができる。よって、かかる好ましい製造方法によれば、実装基板の凹部にも各デバイス部を実装することができる。
【００２３】
また、好ましくは、前記基板作製工程において、複数のウエハをそれぞれ加工して、互いに異なる種類のデバイス部を備える複数の前記デバイス部保持基板が作製され、前記基板作製工程において作製された前記デバイス部保持基板毎に前記接合工程及び前記破断工程が行われる。
【００２４】
かかる好ましい製造方法によれば、互いに異なる種類のデバイス部を備える複数のデバイス部保持基板を作製し、デバイス部保持基板毎に接合工程及び破断工程を行う。従って、かかる製造方法によれば、複数種のデバイス部を１つの実装基板に実装することができ、複数種のデバイス部を備えるデバイス部実装構造体を製造することができる。複数種のデバイス部を備えるデバイス部実装構造体を分割すれば、複数種のデバイス部を備える多機能のチップ構造体を製造することができる。よって、かかる好ましい製造方法によれば、多機能のチップ構造体を製造することができる。
【００２５】
また、好ましくは、前記接合工程の前に行われる接合阻害工程であって、前記フレーム部と前記実装基板との接合を阻害する処理を前記フレーム部又は前記実装基板に施す接合阻害工程が含まれる。
【００２６】
かかる好ましい製造方法によれば、接合工程の前にフレーム部と実装基板との接合を阻害する処理をフレーム部又は実装基板に施す接合阻害工程が行われる。接合工程の前にフレーム部と実装基板との接合を阻害する処理を行うことで、接合工程を行った際に、フレーム部が実装基板に接合したり、フレーム部が実装基板に強力な接合力で接合したりすることを防ぐことができる。このため、接合工程の前に接合阻害工程を行うことで、破断工程においてデバイス部が接合した実装基板からフレーム部を容易に離間させることができる。よって、かかる好ましい製造方法によれば、デバイス部の実装をより容易に行え、ひいては、デバイス部実装構造体をより一層効率良く、且つ、容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、デバイス部実装構造体の製造効率、及び、製造容易性を高めることができるデバイス部保持基板、及び、該デバイス部保持基板を用いたデバイス部実装構造体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は本実施形態のデバイス部保持基板の平面図であり、図１（ａ）はデバイス部保持基板全体を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）の点線Ｐで囲まれた部位を示す。
【図２】図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である（但し、図１（ａ）に示す弾性部４ａについては省略している。）。
【図３】図３は、デバイス部保持基板と実装基板との位置合わせを説明するための図である（但し、デバイス部保持基板が備えるフレーム部、デバイス部、弾性部等については省略している。）。
【図４】図４はデバイス部実装構造体の製造過程を示す図であり、図４（ａ）は接合工程を、図４（ｂ）は破断工程を示す。
【図５】図５は、実装基板側への荷重を各デバイス部に掛けるための構成を示す図である。
【図６】図６は、上方にフレーム部を移動させるための構成を示す図である。
【図７】図７はデバイス部の凹部への実装を示す図であり、図７（ａ）は実装基板の凹部への実装を示し、図７（ｂ）は実装基板の他のデバイス部が既に実装されている部位間へのデバイス部の実装を示す。
【図８】図８は、多機能チップ構造体の製造方法を示す図である。
【図９】図９は、接合阻害工程を説明するための図である。
【図１０】図１０は、薄膜技術を用いたデバイス部実装構造体の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は本実施形態のデバイス部保持基板１の平面図であり、図１（ａ）はデバイス部保持基板１全体を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）の点線Ｐで囲まれた部位を示す。図１に示すように、デバイス部保持基板１は、フレーム部２と、複数のデバイス部３と、複数の弾性部４とを備えている。デバイス部保持基板１は、厚みが数μｍ〜６２５μｍ程度のウエハ（例えば、シリコンウエハ）を加工することにより作製することができる。図１（ｂ）における斜線部７は、ウエハからデバイス部保持基板１を作製する際に形成されたデバイス部保持基板１を厚み方向に貫通する貫通孔を示す。
【００３０】
各デバイス部３の具体例として、荷重センサや加速度センサ等のセンサを挙げることができる。各デバイス部３は、ウエハからデバイス部保持基板１を作製する際に、該ウエハを公知のＭＥＭＳ技術を用いて加工したり、該ウエハに金属膜を形成したりすることで作製することができる。各デバイス部３は、実装基板に接合させるためのものである。接合については後述する。
【００３１】
図１（ｂ）に示すように、各デバイス部３は、４つの弾性部４によってフレーム部２に連結され、この４つの弾性部４によってフレーム部２に対してフレーム部２の法線方向（図２の上下方向）に変位可能に支持されている。各弾性部４は、各デバイス部３を実装基板に接合させた後（接合させた状態で）、該実装基板からフレーム部２を離間させることによって破断を生じる破断部５を具備している。各破断部５の破断荷重は、同一のデバイス部３を支持する４つの弾性部４が具備する破断部５の破断荷重の合計が、当該４つの弾性部４によって支持されるデバイス部３と実装基板との接合力よりも小さくなるように設計されている。また、各破断部５の破断荷重は、各弾性部４の他の部位よりも小さく設計されている。各破断部５の破断荷重は、各破断部５に切欠きを設けたり、各デバイス部３が接合された実装基板からフレーム部２を離間させた際に引張荷重が掛かる方向と直交する断面の面積を各弾性部４の他の部位よりも小さくしたりすることで、各弾性部４の他の部位よりも小さく設計することができる。各破断部５は、各弾性部４のデバイス部３側の端部に設けられている。
【００３２】
図１（ｂ）に示すように、デバイス部保持基板１は、更に、延出部６を備えている。延出部６は、各弾性部４の破断部５を挟むように各デバイス部３から延出されている。具体的には、各デバイス部３の弾性部４と接続された４つのそれぞれの部位の両側から、各弾性部４の破断部５を挟むように延出されている。
【００３３】
次に、以上に説明したデバイス部保持基板１を用いたデバイス部実装構造体の製造方法を説明する。尚、デバイス部実装構造体とは、複数のデバイス部３と、該複数のデバイス部３が実装される実装基板とを備えるものである。
【００３４】
まず、基板作製工程において、ウエハを加工してデバイス部保持基板１を作製する。デバイス部保持基板１の作製には、例えば、公知のＭＥＭＳ技術等を用いることができる。
【００３５】
次に、基板作製工程において作製されたデバイス部保持基板１が備える複数の各デバイス部３と実装基板との位置合わせを行う。この位置合わせでは、実装基板１１の表面に沿った第１方向と、第１方向と直交する実装基板１１の表面に沿った第２方向との位置を合わせる。複数の各デバイス部３は、同一のデバイス部保持基板１に備えられているため、図３に示すように、デバイス部保持基板１と実装基板１１との位置合わせを行うことにより、複数の各デバイス部３と実装基板１１との位置合わせを行うことが可能である。
【００３６】
複数の各デバイス部３と実装基板１１との位置合わせを行うと、次に、接合工程及び破断工程を行う。図４（ａ）は接合工程を、図４（ｂ）は破断工程を説明するための図である。接合工程は、基板作製工程において作製されたデバイス部保持基板１が備える各デバイス部３を実装基板１１に接合させる工程である。尚、図４（ａ）及び（ｂ）では、説明を容易とするため、デバイス部３は、１つのみしか表していないが、実際にはデバイス部保持基板１が備える他のデバイス部３も、図４（ａ）及び（ｂ）に表したデバイス部３と同様に、実装基板１１に接合される。図４（ａ）に示すように、ここでは、接合工程は、フレーム部２に対してフレーム部２の法線方向に各デバイス部３を変位させずに行っている。
【００３７】
各デバイス部３の実装基板１１への接合は、各デバイス部３の材質がシリコンであり、実装基板１１の材質がガラスであるときには、陽極接合によって行うことができる。陽極接合は、各デバイス部３と実装基板１１とを重ね合わせた状態で、４００℃程度で実装基板１１に負電圧を印加することによって行うことができる。
【００３８】
また、各デバイス部３の実装基板１１への接合は、各デバイス部３と実装基板１１との材質がシリコン、または、表面に酸化シリコン膜が形成されたシリコンである場合、直接接合によって行うことができる。直接接合は、各デバイス部３と実装基板１１とを重ね合わせた状態で熱処理することによって行うことができる。直接接合では、分子間力によりデバイス部３と実装基板１１とが接合する。また、各デバイス部３と実装基板１１との材質がシリコン、または、表面に酸化シリコン膜が形成されたシリコンである場合には、プラズマ支援接合によってもデバイス部３と実装基板１１とを接合することができる。プラズマ支援接合は、各デバイス部３と実装基板１１との表面をプラズマで処理した後、それぞれを大気中で重ねて合わせて加熱することによって行うことができる。
【００３９】
また、各デバイス部３の実装基板１１への接合は、ポリマーや接着剤の接着力によって行うことができる。ポリマーや接着剤は特に限定されるものでなく、例えば、エポキシ、ドライフィルム、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、ポリイミド、ＵＶ硬化樹脂等を用いることができる。
【００４０】
また、各デバイス部３の実装基板１１への接合は、熱圧着接合によって行うことができる。熱圧着接合の具体例として、実装基板１１のデバイス部３と対向する面と、デバイス部３の実装基板１１と対向する面とにＡｕ薄膜を設け、それぞれのＡｕ薄膜を熱圧着することで、各デバイス部３と実装基板１１とを接合する例が挙げられる。
【００４１】
また、各デバイス部３の実装基板１１への接合は、ガラスや半田剤等の低融点材料をデバイス部３又は実装基板１１に塗布し、低融点材料を溶融させた状態でデバイス部３と実装基板１１とを重ね合わせて低融点材料を硬化させることで行うこともできる。また、各デバイス部３の実装基板１１への接合は、例えばデバイス部３の材質がシリコンであり、実装基板１１にＡｕ膜が形成されている場合は、シリコンと金（Ａｕ）との共晶結合により行うことができる。
【００４２】
尚、上述の接合工程は、実装基板１１側への荷重を各デバイス部３に掛けながら行ってもよい。このように荷重を掛けながら接合工程を行うことで、複数の各デバイス部３と実装基板１１との接合強度を高め、確実に複数の各デバイス部３と実装基板１１とを接合することができる。
【００４３】
実装基板１１側への荷重を各デバイス部３に掛けることは、図５（ａ）に示すように、押圧部材２１で、実装基板１１側に各デバイス部３を直接押圧したり、図５（ｂ）に示すように、気体を噴射する装置２２等を用いて気圧で実装基板１１側に各デバイス部３を押圧したりすることで行うことができる。また、図５（ｃ）に示すように、デバイス部３の実装基板１１に接合される面がデバイス部保持基板１の他の部位の実装基板１１側の面よりも実装基板１１側に位置している場合は、デバイス部保持基板１全体を冶具２３で実装基板側１１に押圧することによっても、実装基板１１側への荷重を各デバイス部３に掛けることできる。尚、気圧で実装基板１１側に各デバイス部３を押圧する場合は、押圧部材２１や冶具２３がデバイス部３に接触しないため、デバイス部３の損傷や汚染を防ぐことができる。
【００４４】
押圧部材２１や気体を噴射する装置２２で実装基板１１側への荷重を各デバイス部３に掛ける場合は、押圧部材２１や気体を噴射する装置２２をデバイス部保持基板１に備えられるデバイス部３と同じ間隔で、且つ、デバイス部３と同数だけ所定の１つの部材に設けることで、押圧部材２１等が設けられた部材とデバイス部保持基板１との位置合わせをするだけで、各押圧部材２１等と各デバイス部３との位置合わせをすることができる。従って、このようにすれば、少ない工数で、複数の各デバイス部３に荷重を掛けることができ、手間を掛けることなく、確実に複数の各デバイス部３と実装基板１１とを接合することができる。
【００４５】
接合工程において複数の各デバイス部３と実装基板１１とを接合すると、次に、破断工程を行う。この破断工程は、接合工程において各デバイス部３が接合された実装基板１１からフレーム部２を離間させることによって、各弾性部４の破断部５を破断させる工程である。
【００４６】
具体的には、図４（ａ）に示す状態において、フレーム部２を図４（ａ）の上方に移動させる。フレーム部２を上方に移動させることで、各デバイス部３が接合された実装基板１１からフレーム部２が離間する。一方、各デバイス部３は、実装基板１１と接合しているため、フレーム部２を上方に移動させても、実装基板２から離間しない。このため、フレーム部２を上方に移動させることで、各デバイス部３とフレーム部２とを連結している各弾性部４に引張荷重が掛かる。上述のように、同一のデバイス部３を支持する４つの弾性部４が具備する破断部５の破断荷重の合計が、当該４つの弾性部４によって支持されるデバイス部３と実装基板１１との接合力よりも小さくなるように設計されている。このため、フレーム部２を上方に移動させると、各デバイス部３が実装基板１１に接合した状態で、各弾性部４の破断部５が破断する。この破断により、各デバイス部３がフレーム部２から分離することで、複数のデバイス部３が実装基板１１に実装される。このように実装基板１１に複数のデバイス部３が実装されることで、デバイス部実装構造体１０が製造される。
【００４７】
図４（ａ）の上方へのフレーム部２の移動は、例えば、フレーム部２を冶具に固定して、該冶具を上方に移動させることにより行うことができる。フレーム部２の冶具３１への固定は、例えば、図６（ａ）に示すように真空吸着や、図６（ｂ）に示すように接着剤３２によるフレーム部２の冶具３１への接着により行うことができる。また、フレーム部２の冶具３１への固定は、図６（ｃ）に示すように、静電引力により行うこともできる。静電引力により行う場合は、例えば、フレーム部２の法線方向から見て冶具３１の異なる位置に埋め込まれた２つの電極３３、３４で構成される各組の電極群において、一方の電極３３に正電荷を、他方の電極３４に負電荷を帯電させることで行うことができる。また、フレーム部２の冶具３１への固定は、図６（ｄ）に示すように、フレーム部２を機械的に保持することで行うことができる。尚、図６（ｄ）に示す構成の冶具３１は、フレーム部２を固定したり、固定を解除したりできるように、フレーム部２の側面及び下面に回り込む部品３５がねじ３６によって着脱可能とされている。また、図６（ｄ）に示す構成の冶具３１は、デバイス部３との接触を防止するために、デバイス部３の上方部分に溝３７が形成されている。冶具３１とデバイス部３との接触を防止することで、冶具３１とデバイス部３との接触によりデバイス部３が破損したり汚染したりすることを防止できる。
【００４８】
以上のように、本実施形態のデバイス部保持基板１を用いてデバイス部実装構造体１０を製造する場合、デバイス部保持基板１と実装基板１１との位置合わせを１回行うことによって、複数の各デバイス部３と実装基板１１との位置合わせを行うことができる。このため、デバイス保持基板１によれば、複数のデバイス部３を１つずつ実装基板１１に実装する場合や薄膜技術を用いてデバイス部３を実装基板１１に実装する場合に比べて、位置合わせの回数が少なく、デバイス部実装構造体１０を効率良く製造することができる。
【００４９】
また、本実施形態に掛かるデバイス部保持基板１は、作製方法が特に限定されるものでなく、デバイス部保持基板１が備えるデバイス部３は、公知のＭＥＭＳ技術等を用いて作製することができる。このため、薄膜技術により作製が困難な荷重センサや加速度センサがデバイス部３として採用される場合であっても、デバイス部３自体の作製が困難なために、デバイス部実装構造体１０の製造が困難となることを回避することができる。
【００５０】
以上のことから、本実施形態のデバイス保持基板１は、デバイス部実装構造体１０の製造効率、及び、製造容易性を高めることができる。
【００５１】
また、本実施形態のデバイス保持基板１によれば、各破断部５は、各弾性部４のデバイス部３側の端部に設けられている。各破断部５が、各弾性部４のデバイス部３側の端部に設けられているため、破断工程において各弾性部４はデバイス部３側の端部で破断する。このため、実装基板１１に実装された各デバイス部３に弾性部４が残ることを防ぐことができる。これにより、デバイス部３に残った弾性部４によって、デバイス部実装構造体１０の搬送に支障が生じたり、弾性部４が何らかの部材と接触することによって、デバイス部３に応力が加わってデバイス部３が正常に作動しなくなったりすることを防止することができる。  
【００５２】
また、本実施形態のデバイス保持基板１によれば、弾性部４の破断部５を挟むように、各デバイス部３から延出される延出部６を備えている。このため、破断部５が破断した際に、破断部５の破片が飛散することが延出部６によって防止される。よって、本実施形態のデバイス保持基板１によれば、破断部５の破片の飛散により、実装基板１１や該実装基板１１に実装されたデバイス部３が損傷したり、破断部５の破片が実装基板１１上やデバイス部３上に散乱することによりデバイス部３が正常に作動しなくなったりすることを防ぐことができる。
【００５３】
また、図２に示すように、各デバイス部３は、フレーム部２に対してフレーム部２の法線方向に変位可能に支持されている。従って、デバイス保持基板１が備える各デバイス部３と実装基板１１との接合は、図７（ａ）に示すように、フレーム部２に対してフレーム部２の法線方向に実装基板１１に向けて各デバイス部３を変位させた状態で行うこともできる。このため、図７（ａ）に示すように、実装基板１１の凹部にも各デバイス部３を実装することができる。このような凹部にデバイス部３を実装する場合は、凹部にデバイス部３を接合する際に実装基板１１側への荷重を各デバイス部３に掛けることで、複数の各デバイス部３と実装基板１１との接合不良を防止することができる。尚、図５（ｃ）に示すように、デバイス部３の実装基板１１に接合される面がデバイス部保持基板１の他の部位の実装基板１１側の面よりも実装基板１１側に位置している場合は、デバイス部３を図７（ａ）のように変位させなくても、実装基板１１の凹部にデバイス部３を実装することができる。
【００５４】
また、互いに異なる種類のデバイス部３を備える複数のデバイス部保持基板１を作製し、デバイス部保持基板１毎に接合工程及び破断工程を行えば、複数種のデバイス部３を１つの実装基板１１に実装することができ、複数種のデバイス部３を備えるデバイス部実装構造体１０を製造することができる。上述のように、実装基板１１の凹部にデバイス部３を実装する方法と同様の方法で、図７（ｂ）に示すように、実装基板１１の他のデバイス部３ａが実装されている部位間、即ち、他のデバイス部３ａが実装されることにより形成されたデバイス部実装構造体１０の凹部にも各デバイス部３を実装することができる。
【００５５】
実装基板１１の他のデバイス部３ａが実装されている部位間にもデバイス部３を実装可能なことにより、異なる種類のデバイス部３ｂ、３ｃ、３ｄが図８（ｄ）に示すような順（即ち、デバイス部３ｂ、３ｃ、３ｄ・・・の順）で配列されたデバイス部実装構造体１０を製造することができる。例えば、まず、デバイス部３ｂを備えるデバイス部保持基板と、デバイス部３ｃを備えるデバイス部保持基板１ｃと、デバイス部３ｄを備えるデバイス部保持基板１ｄとを作製する。次に、図８（ａ）に示すように、実装基板１１にデバイス部３ｂを実装する。次に、図８（ｂ）に示すように、デバイス部３ｂにデバイス部保持基板１ｃのフレーム部２ｃを載せ、デバイス部３ｃに荷重を掛けてデバイス部３ｃを実装基板１１に向けて変位させ、実装基板１１のデバイス部３ｂの間の部位にデバイス部３ｃを接合させる。そして、デバイス部保持基板１ｃが備えるフレーム部２ｃを図８（ｂ）の上方に移動させて、弾性部４ｃの破断部を破断させ、デバイス部３ｃをデバイス部３ｂの間に実装する。次に、図８（ｃ）に示すように、デバイス部３ｂ及び３ｃのうち高さの高いデバイス部（ここでは、デバイス部３ｃ）にデバイス部保持基板１ｄのフレーム部２ｄを載せ、デバイス部３ｄに荷重を掛けてデバイス部３ｄを実装基板１１に向けて変位させ、実装基板１１のデバイス部３ｂとデバイス部３ｃとの間の部位にデバイス部３ｄを接合させる。そして、デバイス部保持基板１ｄが備えるフレーム部２ｄを図８（ｃ）の上方に移動させて、弾性部４ｄの破断部を破断させ、デバイス部３ｄをデバイス部３ｂとデバイス部３ｃとの間に実装する。これにより、図８（ｄ）に示すデバイス部実装構造体１０が製造される。
【００５６】
図８（ｄ）に示すようなデバイス部実装構造体１０の実装基板１１のデバイス部３ｂとデバイス部３ｄとの間の部位で切断し、デバイス部実装構造体１０を分割すると、図８（ｅ）に示すように、デバイス部３ｂ〜３ｄが実装されたチップ構造体１２を複数同時に製造することができる。このため、本実施形態のデバイス保持基板１によれば、複数種のデバイス部３を備える多機能のチップ構造体１２を製造することができる。
【００５７】
尚、接合工程の前に接合阻害工程を行うことが好ましい。接合阻害工程とは、デバイス部保持基板１が備えるフレーム部２と実装基板１１との接合を阻害する処理を該フレーム部２又は実装基板１１に施す工程である。接合工程の前にフレーム部２と実装基板１１との接合を阻害する処理を行うことで、接合工程を行った際に、フレーム部２が実装基板１１に接合したり、フレーム部２が実装基板１１に強力な接合力で接合したりすることを防ぐことができる。このため、接合工程の前に接合阻害工程を行うことで、破断工程において、実装基板１１からフレーム部２を容易に離間させることができる。従って、接合工程の前に接合阻害工程を行うことで、デバイス部３の実装がより容易に行え、ひいては、デバイス部実装構造体１０をより一層効率良く、且つ、容易に製造することができる。
【００５８】
フレーム部２と実装基板１１との接合を阻害する処理は、例えば、フレーム部２の実装基板１１側の面に、図９（ａ）に示すような突起部４１を設けることで行うことができる。このような突起部４１を設けることで、フレーム部２と実装基板１１との接触面積を減少させることができる。仮に、接合工程においてフレーム部２と実装基板１１とが接合したとしても、接触面積が小さいことから、フレーム部２と実装基板１１との接合力が小さく、フレーム部２と実装基板１１とが強力な接合力で接合することを防ぐことができる。
【００５９】
尚、フレーム部２に突起部４１を設けることに代え、実装基板１１のフレーム部２と対向する部位に突起部を設けてもよい。
【００６０】
また、フレーム部２と実装基板１１との接合を阻害する処理は、図９（ｂ）に示すように、実装基板１１のフレーム部２と対向する部位４２を粗面とすることで行うことができる。粗面とすることで、フレーム部２と実装基板１１との接触面積を減少させることができ、突起部４１を設けた場合と同様に、フレーム部２と実装基板１１とが強力な接合力で接合することを防ぐことができる。
【００６１】
また、平滑な面同士の接合に適する陽極接合、直接接合、プラズマ支援接合により複数の各デバイス部３と実装基板１１との接合を行う場合は、上述の突起４１を設けることや、実装基板１１のフレーム部２に対向する部位を粗面とすることは、フレーム部２と実装基板１１との接合を阻害する手段として非常に有効である。
【００６２】
接合工程を陽極接合により行う場合は、フレーム部２と実装基板１１との接合を阻害する処理は、実装基板１１のフレーム部２と対向する部位に、図９（ｃ）に示すような金属膜４３を設けることで行うことができる。金属膜４３を設けることで、フレーム部２が実装基板１１に接合することを防ぐことができる。
【００６３】
接合工程におけるデバイス部３と実装基板１１との接合をポリマーや接着剤を用いて行う場合は、フレーム部２と実装基板１１との接合を阻害する処理は、図９（ｄ）に示すように、実装基板１１のデバイス部３が実装される部位にのみポリマー４４または接着剤を塗布することで行うことができる。このような部位にのみポリマー４４または接着剤を塗布することで、ポリマー４４や接着剤がフレーム部２に付着して、フレーム部２が実装基板１１に接合することを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…デバイス部保持基板、２…フレーム部、３…デバイス部、４…弾性部、５…破断部、６…延出部、１０…デバイス部実装構造体、１１…実装基板、１２…チップ基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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